Vulcan行星

在1860年海王星被觀測到之前,法國的數學家勒威耶和亞當斯就已經預測了它的位置。這一準確預測表明有關水星的運動偏差或許是由於水星的內部行星或是在水星的運行軌道記憶體在著第二個小行星帶引起的。而這些只有在它們經過太陽或在日全食的時候才有可能被觀測到。在Zurich的太陽資料中心的Prof. Wolf曾經在太陽上看到一些可疑的小點,另一個天文學家也曾看到一些相似的東西。一共二十四個點,看來與水星的內部行星軌道十分匹配,一個的運行周期為26天,另一個為38天。

來歷

天文學家們是一群奇妙之人,有些喜歡命名,有些喜歡數字和字母。研究太陽系的天文學家屬於前一個陣營。由於每一行星、小行星、月亮、山嶽及火山口都有自己的名字,人類的神話故事已被傾囊搜遍,結果那些需要甄別的岩石行星只好被冠上“Zappafrank”、列農(Lennon)、麥卡特尼(McCartney)、甚至巴傑特(Bagehot)這類離奇的名字。研究其它行星系統的科學家則受到更多的命名限制。屬於太陽以外恆星的行星們僅僅得到該恆星的名稱,外加一個後綴字母。即使它們圍著半人馬座(Alpha Centauri)團團轉,也得不到像《阿凡達》中“波呂斐摩斯”和“潘多拉”( Polyphemus and Pandora) 如此星光燦爛的綽號。它們只是一些附屬的字母,而且還是小寫的字母。

這真是悲劇也。雖然太陽系諸星的大名起得比較出格,但精心挑選的名字可以引經據典,有趣難忘。因此,也許到了改變星際命名公約,並該給太陽系外的行星起個好名字的時候。現在,恰巧有顆理想的星球出現了——它正符合天文學自己的神話:一個有關不曾存在的行星:“火神星”(Vulcan)的傳說。

這顆星球現名為Kepler-10b,是美國太空飛行器Kepler的最新發現。美國天文學會於1月10日在西雅圖會議上宣布了它的存在。這顆目前在太陽系的外星系中所發現的最小行星引起了興奮關註:其直徑只有地球的1.4倍,但重量達地球的4.6倍。說它像“火神星”,是因為它每20小時以軌跡相當於水星軌跡的1/20的長度繞其恆星(Kepler-10)一周。

19世紀的天文學家花了幾十年時間尋找在水星軌道之內的行星,並且在未找到這顆星之前就自信地將它命名為羅馬愛火的鐵匠之神(Vulcan)。他們認為“火神星”有存在的理由,因為水星的軌跡表現出如同受到了一個更接近內層星球的拉動。

這種差別最終被愛因斯坦以太陽引力相對效應解釋清楚了,因此對“火神星”的搜尋也逐漸淡失。然而對Kepler -10b的好奇與當年搜尋太陽系內不存在的近核心行星頗有相似之處。首先是新行星的位置非常接近其所屬恆星,其次,它雖小卻相當沉重。如果當年找到了火神星的話,那顆星也會具備這個有用的特徵。第三,新星的高重量值可能意味著它由鐵組成,正好適合用火神並且是一名鐵匠來命名。第四,它被發現的方法正如當年尋找火神星一樣——當它在其"父”恆星前面飛過時,導致恆星亮度微微黯淡的這個關鍵被捕捉到了。

誠然,數字在科學領域中占有重要的位置,並且科學就建立在數字的基礎之上。但是驅動科學實踐背後的浪漫理想遠遠超出了許多非科學家所能意識到的範圍——尋找其他的地球,以及那些地球上可能有其他生命形式的吸引力,是這種浪漫理想的極致。

那么就把數字保留在其合適的位置上——用於計算物體吧。若描敘物體的話還是起名為佳。在打開太空圖,開始替新行星取名的時候,還有什麼,能好過用一位娶了維納斯女神卻被馬爾斯神戴了綠帽子的神奇鐵匠“火神”來命名一顆新行星呢?

介紹

1859年,勒威耶收到一封屬名為Lescarbault的天文業餘愛好者的來信,信上說他在1859年3月26日在太陽上觀測到一個黑圓點,看來似乎是一顆行星通過太陽表面。他看這個黑點在一個小時零一刻鐘的時間內,移動了相當於太陽直徑四分之一的距離。Lescarbault估計它的軌道傾角在5.3到7.3度之間,它中心點的經度約為183度,它的離心率“十分大”,它通過太陽的時間為四小時又三十分。勒威耶研究這一觀測結果,並計算出它的自轉周期為19天又7個小時,離太陽距離為0.1427天文單位,傾角為12度10分,中心點為12度59分。它的直徑比水星小,質量約為水星的十七分之一。由於它太小了,因而無法計算出它的軌道與水星軌道的偏差,但或許這是在水星內的小行星帶中最大的一顆。勒威耶傾注了所有的精力在這個黑點上,並命名它為Vulcan(火神)。

在1860年發生了一次全日食。勒威耶動員所有的法國以及其他國家的天文學家去找尋Vulcan,但卻無人尋得。勒威耶開始更傾向於Wolf的“太陽黑子”的解釋了,並且這種猜測在1877年勒威耶逝世之前便得到了更多有力的證據。在1875年4月4日,一位德國天文學家H. Weber在太陽上看到一個圓點。值得注意的是,勒威耶的計算表明Vulcan可能在那年的4月3日經過,而Wolf發現那個周期為38天的行星也可能在那個時候出現。這個“圓點”當時被設在格林威治和馬德里的天文台拍攝下來。

在1878年7月29日的日食之後,也曾有過一陣騷動,兩個觀測者聲稱在太陽附近看到小的亮的圓盤狀物體,而這物體只可能是在水星內軌道上運行的小行星:J.C Watson (密西根大學的天文教授)確信發現了兩顆水星的內部行星!Lewis Swift (1992年回歸的Swift-Tuttle彗星的發現者)也認為他看到那顆星就是Vulcan。但他所看到的星的位置卻與Watson所看到的位置完全不同。另外,無論是Watson還是Swift所看到的,都不符合勒威耶或是Lescarbault對Vulcan的描述。

自此以後,儘管天文學家在全日食時仍竭力觀測,卻再也沒有看到Vulcan。在1916年愛因斯坦出版了《廣義相對論》,書中沒有依靠引進未知的水星內部行星便解釋了水星運行軌道偏差的原因(根據廣義相對論的觀點,質量產生引力場,質量越大引力場越強,引力場也是一種質量,這一質量產生了較小的引力場,引起了水星軌道的偏差。類似於電磁波的發散,電場與磁場的相互轉變。--譯註)。在1929年的5月,波茨坦人Erwin Freundlich拍攝了整個全日食的照片,並且仔細研究這些照片,再於六個月後拍攝了太陽周圍的照片,發現在太陽附近並沒有比九等星更亮的天體了。

但是,過去人們看到的又是什麼呢?Lescarbault不可能去編造一個“童話”,勒威耶也不可能無道理地相信他。或許Lescarbault當時碰巧看到了一顆正在地球軌道上運行的,離地球十分近的小行星,而那顆小行星在當時還未被人知曉,所以導致Lescarbault產生的唯一解釋便是這是水星的一顆內軌道行星。而至於Swift和Watson或許是觀察時比較匆忙,而錯把某些恆星認成Vulcan。

在1970~1971年,"Vulcan"又再次被提起,原因是一些觀測者認為他們在全日食時探測到了一些在太陽附近的微弱的光。但這也可能只是一些暗淡的彗星。後來人們確實看到了這幾顆彗星,而它們由於運行軌道離太陽過近而撞上了太陽。

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